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TermoquímicaAplicación de la 1a ley de la termodinámica a las

reacciones químicasItzel Condado Morales

lunes 31 de marzo de 2014

Energía de las reacciones químicas

12N2,(g) +

32H2 ,(g)→ NH 3,(g)

12N2 +

32H2 → N(g) + 3H (g)

N + 3H → NH + 2H

NH + 2H → NH2 + H

NH2 + H → NH 33(g)2


Cambios de energía interna y entalpía

Recordemos: Condiciones estándar: P = 1 atm, T = 298.15 K

H =U + PV

¿Por qué se prefiere usar la entalpía en lugar de energía interna?


Experimento a P cte, paredes diatérmicas


Experimento a P cte, paredes diatérmicas

Si el agua del baño se calienta, la reacción libera energía: exotérmicaSi el agua del baño se enfría, la reacción absorbe energía: endotérmica


Entalpía de reacción

Se mide el cambio de entalpía: ΔHSe especifica la fase (sólido, líquido o gas) para cada reactivo y productoSi la reacción es a condiciones estándar, entonces es ΔHº

Calor retirado del medio conforme los reactivos se transforman en productos, a T y P constantes

Reacción exotérmica

ΔH 0 La reacción absorbe energía



H es una función de estado

Si la temperatura en el curso de la reacción difiere de 298.15 K, ¿por qué es posible

reportarla a 298.15 K?


¿Cómo calcular ΔHº de reacción?

No hay un cero que sirva de referencia absoluta para medir H individual. Se mide el ΔH.

ΔH º reacción = H º productos −H º reactivos

ΔH º reacción = υiΔH º formación_ productosi∑ − υiΔH º formación_ reactivos

i∑


Entalpía estándar de formación

Nota: la entalpía de formación de los elementos puros en su estado más estable es igual a cero

Entalpía asociada a una reacción en la que el único producto de reacción es 1 mol de la especie

de interés y como reactivos sólo aparecen elementos puros en su estado de agregación más estables.

H2(g) + 12O2(g) → H2O(l )

12N2(g) +

32H2(g) → NH 3(g)


¿Qué pasa si no es posible medir ΔHº de formación?

Pero también podría ocurrir:

2C(grafito) + 3H2(g) →C2H6(g)

2C(grafito) + 3H2(g) →CH 4(g) +C(grafito) + H2(g)

2C(grafito) + 3H2(g) →C2H 4(g) + H2(g)

2C(grafito) + 3H2(g) →C2H2(g) + 2H2(g)


Entalpía estándar de combustión

Ejercicio: Balancear la ecuación de combustión del benceno

C2H6(g) + 7 2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l )

C6H6(l ) +O2(g) →CO2(g) + H2O

R = 1,152,6,3


Ley de HessLa entalpía es una función de estadoSe conocen los siguientes datos para el etano:

C2H6(g) + 7 2O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l )

H2(g) + 12O2(g) → H2O(l )

ΔHº comb

ΔHº formación

ΔHº formación

C(grafito) +O2(g) →CO2(g)


Continuación de termoquímica

27 de marzo de 2014


Resumen de conceptos

Entalpía de reacciónEntalpía de formaciónEntalpía de combustiónLey de Hess



En general, para cualquier reacción:

ΔH º reacción = cΔH º formación_C +dΔH º formación_D −aΔH º formación_A −bΔH º formación_B

aA + bB→ cC + dD

ΔH º reacción = ν iΔH º form_ productos − ν iΔH º form_ reactivosi∑

i∑


Entalpía de formación

1 mol del compuesto como único producto, a partir de sus elementos en su estado estándar más estable

aA(ee) + bB(ee) →C(g,s,l )

12H2(g) +

12Br2(l ) → HBr(g) ΔH º form HBr(g)

ΔH º form Fe2O3(s )2Fe(s ) +32O2(g) → Fe2O3(s )


Entalpía de combustión

Combustión de 1 mol de compuesto. Productos CO2 + H2O si el compuesto está formado por C, H, O.

CaHb + (a +b4)O2(g) → aCO2(g) +

b2H2O(l )

CH 4(g) + 2O2(g) →CO2(g) + 2H2O(l )


Ley de HessH es una función de estado

12H2(g) +

12Cl2(g) → HCl(g)

Na(s ) + H2O(l ) → NaOH (s ) +12H2(g)

HCl(g) + NaOH (s ) → NaCl(s ) + H2O(l )

Na(s ) +12Cl2(g) → NaCl(s )

Cambio neto:

ΔH=-139.78 kJ/mol

ΔH= -92.31 kJ/mol

ΔH= -179.06 kJ/mol

ΔH= -411.15 kJ/mol


Entalpía de enlace

Energía de disociación de las unidades básicas de la estructura (moléculas) en sus átomos componentes en estado gaseoso

H2(g) → 2H (g)

ΔH º= ΔH ºH−H = 458kJmol−1


Entalpía de enlace

Dos enlaces O-H

H2O(g) → 2H (g) +O(g)

ΔH º298 = 926.98kJmol−1

ΔH º rxn = 2ΔH ºO−H ΔH ºO−H =12ΔH º rxn = 463.49


¿Cuántos enlaces hay en la molécula de H2O2?

H2O2(g) → 2H (g) + 2O(g) ΔHº= 1070 kJ/mol

ΔH ºO−O = ΔH º peróxido −2ΔH ºO−H

ΔH ºO−O = 1070.6 − 927.0 = 143.6kJ /mol

ΔH º peróxido = ΔH ºO−O +2ΔH ºO−H


Energía de redEnlace iónico

Na+(g) +Cl−(g) → NaCl(s ) ΔHºred


Aplicación de la ley de Hess

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Entalpías de transición


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